Ge2Sb2Te5 中的无谐效应及其对热力学稳定性的影响
材料科学
2025-10-15 v1
摘要
碟状化合物是一种重要的相变材料( PCM)，因其在数字存储解决方案中的应用而受到关注。碟状化合物可用于相变随机存取存储器( PCRAM)，因为其能够可逆地在晶体态和无晶体态之间循环，而其中 Ge2Sb2Te5 (GST) 因其高速、稳定性以及低晶化温度而尤为感兴趣。GST 具有两种稳定的晶体多态形态，分别为立方体和六方(三角系)。研究表明，诸如热传导和热晶格膨胀等现象驱动了这些材料的相变特性，而这些现象在描述固体振动的谐波近似模型中并未被包含。通过 ab initio 密度泛函理论( DFT)，我们在考虑各种堆叠模型并包含范德华( vdW) 相互作用的情况下，对无缺陷的纯净 GST 的无谐行为进行计算分析。我们对不同堆叠模型在 GST 中的振动分析；Petrov 和 Kooi-De Hosson( KDH) 模型以及无谐行为的量化。我们的结果表明，在对 GST 进行建模时，尤其是在堆叠模型的选择中，都必须包含无谐效应和色散效应，这对与相变行为相关的现象具有深远的含义。
引用
@article{arxiv.2510.12526,
title = {Anharmonic Effects in Ge2Sb2Te5 and Consequences on Thermodynamic Stability},
author = {Owain T. Beynon and Adham Hashibon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.12526},
year = {2025}
}